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矩形薄板弯曲问题的U变换-有限元法
  • ISSN号:1000-4750
  • 期刊名称:工程力学
  • 时间:0
  • 页码:00-01
  • 语言:中文
  • 分类:O242.21[理学—计算数学;理学—数学]
  • 作者机构:[1]常州工学院机电学院,常州213002, [2]北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100191
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(10672008)
  • 相关项目:双周期黎曼边值问题理论在非均匀材料中应用与计算细观力学新方法研究
中文摘要:

该文扩展了U变换-有限元法分析弹性矩形薄板的范围。通过构造一个与简支、固支或二种边界条件组合的矩形板的等效系统,使刚度矩阵成为循环矩阵,采用U变换,成功解耦了有限元矩阵方程,使得有限元计算只须在一个单元上进行。给出了承受板中集中载荷和对边均布弯矩两种载荷形式下的板中挠度解析表达式。所得到的级数解不仅计算效率高,还能给出误差估计的显式表达式,能够直接掌控计算精度。算例中考察了几种不同边界条件下的计算结果,与已有理论结果的对比说明,该方法提高了计算的精度和效率。

英文摘要:

The U-Transformation-Finite Element method for a rectangular thin plate is extended in this paper. The stiffness matrix is converted to a cyclic matrix by establishing an equivalent system for the rectangular thin plate with simply-supported boundary conditions or clamped boundary conditions, and their combination. Then the finite element matrix equation is uncoupled by adopting U-transformation, resulting in the calculation which can be performed in one element. The series of solution to deflections of the central point for the square plate, subjected to a concentrated force acted at the center of the plate and to a uniform bending moment acted on the two opposite edges, is given out. It could give an explicit expression of the error estimation and control the computational accuracy. Calculation examples for several different boundary conditions show that the present result has high efficiency and precision compared with existing results.

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期刊信息
  • 《工程力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:袁驷
  • 地址:北京清华大学新水利馆114号
  • 邮编:100084
  • 邮箱:gclxbjb@tsinghuae.du.cn
  • 电话:010-62788648
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4750
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2595/O3
  • 邮发代号:82-862
  • 获奖情况:
  • 1999年获在物理、力学类刊物中影响因子位居第二(0...
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:32789